(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の極性を有する第１表面と、第２の極性を有し、前記第１表面と同じ方向を向く第２表面とが形成される光電変換層と、
前記第１表面に設けられる第１電極と、
前記第２表面に設けられる第２電極と、
金属製の平板から形成され、前記第１電極に接続される導電板とを備え、
前記導電板は、その平面方向に伸縮可能に形成されたストレスリリーフ部と、その平面方向に２回以上折り返される折り返し部とを有し、
前記第１表面および前記第２表面を平面視した場合に、前記折り返し部は、前記第１電極に重なる領域にのみ配置される、太陽電池セル。
【請求項２】
平面的に配置された複数の太陽電池セルを備え、
前記太陽電池セルは、
第１の極性を有する第１表面と、第２の極性を有し、前記第１表面と同じ方向を向く第２表面とが形成される光電変換層と、
前記第１表面に設けられる第１電極と、
前記第２表面に設けられる第２電極と、
金属製の平板から形成され、前記第１電極に接続される導電板とを備え、
前記導電板は、その平面方向に伸縮可能に形成されたストレスリリーフ部と、その平面方向に２回以上折り返される折り返し部とを有し、
前記太陽電池セルの前記導電板が、前記太陽電池セルに隣接する別の太陽電池セルの前記第２電極に接続されることによって、複数の前記太陽電池セル間が電気的に接続され、
前記第１表面および前記第２表面を平面視した場合に、前記折り返し部は、前記第１電極および前記第２電極のいずれか一方に重なる領域にのみ配置される、太陽電池アレイ。
【請求項３】
複数の前記太陽電池セルを封止する樹脂層と、
前記第１表面および前記第２表面と向かい合う位置と、その裏側の位置とで、前記樹脂層の表面に設けられる樹脂フィルムとを備える、請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項４】
前記第１電極および前記第２電極がそれぞれ設けられた前記第１表面および前記第２表面上に設けられるガラス板をさらに備える、請求項２に記載の太陽電池アレイ。
【請求項５】
第１の極性を有する第１表面と、第２の極性を有し、前記第１表面と同じ方向を向く第２表面とが形成される光電変換層と、
前記第１表面に設けられる第１電極と、
前記第２表面に設けられる第２電極と、
金属製の平板から形成され、前記第１電極に接続される導電板とを備え、
前記導電板は、その平面方向に伸縮可能に形成されたストレスリリーフ部と、その平面方向に２回以上折り返される折り返し部とを有する太陽電池セルの複数が平面的に配置された太陽電池アレイの製造方法であって、
前記太陽電池セルの前記導電板を、前記太陽電池セルに隣接する別の太陽電池セルの前記第２電極に接続することによって、前記太陽電池アレイを製造する工程と、
前記太陽電池アレイを構成する複数の前記太陽電池セルを検査し、異常を有する第１の太陽電池セルを特定する工程と、
前記第１の太陽電池セルと、前記第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルとを接続する前記導電板の前記折り返し部を切断することによって、前記太陽電池アレイから、前記第１の太陽電池セルを取り外す工程と、
前記第２の太陽電池セルに残された前記折り返し部の残部を介して、新たな第３の太陽電池セルを前記第２の太陽電池セルに接続することにより、前記第３の太陽電池セルを太陽電池アレイに組み込む工程とを備える、太陽電池アレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、太陽電池セル、太陽電池アレイおよび太陽電池アレイの製造方法に関し、より特定的には、宇宙環境下で使用される、インターコネクタ付きの太陽電池セルと、複数の太陽電池セルが電気的に接続された太陽電池アレイと、その太陽電池アレイの製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池アレイに関して、特開２００８−２２７０８５号公報には、インターコネクタがストレスリリーフ部を有しながらも、作製時における太陽電池アレイのハンドリングが容易で、さらに太陽電池同士の間隔を狭くすることを目的とした太陽電池アレイが開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された太陽電池アレイの作製に用いられる太陽電池は、光電変換層と、光電変換層の第１の表面および第２の表面上にそれぞれ形成された第１の電極および第２の電極と、第１の電極の表面に電気的に接続された第１のインターコネクタと、第２の電極の表面に電気的に接続された第２のインターコネクタとを備える。第１のインターコネクタは、平板形状を有し、第２のインターコネクタは、立体的に折り曲げられた形状を有する。
【０００４】
また、特開昭６２−１１２３８１号公報には、太陽電池モジュールを製造する際に、万が一、太陽電池セルにクラックが生じた場合であっても、そのクラックが生じた太陽電池セルだけを取り除くことが可能な太陽電池モジュールの製造方法が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
特許文献２に開示された太陽電池モジュールの製造方法においては、２つの平板状の溶接パッドが形成される裏電極用インターコネクタが用いられる。太陽電池モジュールの製造工程時、太陽電池セルにクラックが生じた場合には、インターコネクタの一方の溶接パッドを切断してクラックが生じたセルのみを取り除く。そして、良品のセルを所定位置にセットして、インターコネクタの残る他方の溶接パッドを新たなセルに溶接する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２２７０８５号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１２３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
太陽電池アレイの製造方法においては、複数の太陽電池セルがインターコネクタによって電気的に接続される。しかしながら、その製造過程で太陽電池セルに一枚でも損傷や劣化が生じてしまうと、太陽電池アレイ全体の不良につながってしまう。通常はその太陽電池アレイ全体を破棄して作り直す必要があったため、正常な太陽電池セルまでも無駄に破棄してしまうことになる。
【０００８】
また、複数の太陽電池セルは互いに近接して配列されている。このため、損傷や劣化が生じた太陽電池セルのみを交換する場合、作業が非常に困難であリ、交換を要する太陽電池セルに隣接する正常な太陽電池セルをも破壊してしまう懸念がある。
【０００９】
また、太陽電池セルの交換の際には、インターコネクタをいったんその両側の太陽電池セル側の電極から外す必要があるため、太陽電池アレイの信頼性低下や機能低下を招く可能性がある。
【００１０】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルの交換が容易であり、かつ、その交換前後で太陽電池アレイの信頼性や機能が低下しない太陽電池セル、太陽電池アレイおよび太陽電池アレイの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に従った太陽電池セルは、第１の極性を有する第１表面と、第２の極性を有し、第１表面と同じ方向を向く第２表面とが形成される光電変換層と、第１表面に設けられる第１電極と、第２表面に設けられる第２電極と、金属製の平板から形成され、第１電極に接続される導電板とを備える。導電板は、その平面方向に伸縮可能に形成されたストレスリリーフ部と、その平面方向に２回以上折り返される折り返し部とを有する。
【００１２】
このように構成された太陽電池セルによれば、導電板がその平面方向に２回以上折り返される折り返し部を有するため、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルを交換する際、太陽電池セルの取り扱いの自由度が増し、太陽電池セルの交換が容易になる。また、交換作業が容易であるため、交換前後で太陽電池アレイの信頼性や機能が低下することを防止できる。
【００１３】
この発明に従った太陽電池アレイは、平面的に配置された複数の、上記に記載の太陽電池セルを備える。太陽電池セルの導電板が、太陽電池セルに隣接する別の太陽電池セルの第２電極に接続されることによって、複数の太陽電池セル間が電気的に接続される。
【００１４】
このように構成された太陽電池アレイによれば、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルを容易に交換するとともに、交換前後で太陽電池アレイの信頼性や機能が低下することを防止できる。
【００１５】
また好ましくは、第１表面および第２表面を平面視した場合に、折り返し部は、第１電極および第２電極のいずれか一方に重なる領域にのみ配置される。このように構成された太陽電池アレイによれば、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルを交換する際に、太陽電池セルに作用する応力を軽減できる。
【００１６】
また好ましくは、第１表面および第２表面を平面視した場合に、折り返し部は、太陽電池セルと重ならない領域にのみ配置される。このように構成された太陽電池アレイによれば、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルを交換する際に、太陽電池セルに作用する応力をさらに軽減できる。
【００１７】
また好ましくは、太陽電池アレイは、複数の太陽電池セルを封止する樹脂層と、第１表面および第２表面と向かい合う位置と、その裏側の位置とで、樹脂層の表面に設けられる樹脂フィルムとを備える。このように構成された太陽電池アレイによれば、樹脂層によって第１電極および第２電極を一括に樹脂封止することができる。
【００１８】
また好ましくは、太陽電池アレイは、第１電極および第２電極がそれぞれ設けられた第１表面および第２表面上に設けられるガラス板をさらに備える。このように構成された太陽電池アレイによれば、ガラス板によって第１電極および第２電極を覆うことにより、太陽電池アレイの使用環境を宇宙に広げることができる。
【００１９】
また好ましくは、ガラス板は、複数の太陽電池セル間に渡って一体に設けられている。また好ましくは、複数のガラス板が、複数の太陽電池セルにそれぞれ対応して設けられる。このように構成された太陽電池アレイによれば、様々な態様にて、ガラス板が設けられる。
【００２０】
この発明に従った太陽電池アレイの製造方法は、上記のいずれかに記載の太陽電池アレイの製造方法である。太陽電池アレイの製造方法は、導電板により、隣接する太陽電池セル間を接続することによって、太陽電池アレイを製造する工程と、太陽電池アレイを構成する複数の太陽電池セルを検査し、異常を有する第１の太陽電池セルを特定する工程と、第１の太陽電池セルと、第１の太陽電池セルに隣接する第２の太陽電池セルとを接続する導電板の折り返し部を切断することによって、太陽電池アレイから、第１の太陽電池セルを取り外す工程と、第２の太陽電池セルに残された折り返し部の残部を介して、新たな第３の太陽電池セルを第２の太陽電池セルに接続することにより、第３の太陽電池セルを太陽電池アレイに組み込む工程とを備える。
【００２１】
このように構成された太陽電池アレイの製造方法によれば、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルを容易に交換するとともに、交換前後で太陽電池アレイの信頼性や機能が低下することを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
以上に説明したように、この発明に従えば、太陽電池アレイの製造途中で太陽電池セルの交換が容易であり、かつ、その交換前後で太陽電池アレイの信頼性や機能が低下しない太陽電池セル、太陽電池アレイおよび太陽電池アレイの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１における太陽電池アレイを示す断面図である。
【図２】図１中の太陽電池アレイを示す平面図である。
【図３】図１中の太陽電池アレイを構成する太陽電池セルを示す断面図である。
【図４】図１中のインターコネクタを示す側面図である。
【図５】図１中のインターコネクタを示す平面図である。
【図６】図１中の太陽電池アレイの製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図７】図１中の太陽電池アレイの製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図８】図１中の太陽電池アレイの製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２における太陽電池アレイを示す断面図である。
【図１０】図９中の太陽電池アレイを示す平面図である。
【図１１】図９中のインターコネクタを示す側面図である。
【図１２】図９中のインターコネクタを示す平面図である。
【図１３】図９中の太陽電池アレイの製造方法の第１工程を示す断面図である。
【図１４】図９中の太陽電池アレイの製造方法の第２工程を示す断面図である。
【図１５】図９中の太陽電池アレイの製造方法の第３工程を示す断面図である。
【図１６】図１中の太陽電池アレイの第１変形例を示す断面図である。
【図１７】図１中の太陽電池アレイの第２変形例を示す断面図である。
【図１８】図１中の太陽電池アレイの第３変形例を示す断面図である。
【図１９】図１中の太陽電池セルに用いられるインターコネクタの変形例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における太陽電池アレイを示す断面図である。図２は、図１中の太陽電池アレイを示す平面図である。図３は、図１中の太陽電池アレイを構成する太陽電池セルを示す断面図である。
【００２６】
図１および図２を参照して、本実施の形態における太陽電池アレイ１００は、複数の太陽電池セル１０を有する。太陽電池アレイ１００は、複数の太陽電池セル１０が電気的に接続されることによって構成されている。
【００２７】
太陽電池セル１０は、化合物半導体薄型の太陽電池セルである。太陽電池セル１０は、光電変換層２１と、ｎ側電極２６と、ｐ側電極２７と、インターコネクタ４１と、金属薄膜３３と、支持フィルム３４とを有する。
【００２８】
光電変換層２１は、半導体基板上にｐｎ接合を１つ以上有する半導体単結晶層がエピタキシャル成長により５０μｍ以下の厚さで形成された後、半導体基板を半導体単結晶層から剥離することによって形成されている。光電変換層２１は、略矩形の平面視を有する。
【００２９】
光電変換層２１は、表面２１ａ、表面２１ｂおよび裏面２１ｃを有する。表面２１ａおよび表面２１ｂは、それぞれ、ｎ型およびｐ型の極性を有する。表面２１ａと表面２１ｂとは、同じ方向に面している。裏面２１ｃは、表面２１ａおよび表面２１ｂと反対方向に面している。表面２１ａ、表面２１ｂおよび裏面２１ｃは、図２中の矢印１０１に示す方向と、矢印１０１に直交する矢印１０２に示す方向とを含む平面に平行な方向に延在している。
【００３０】
表面２１ａと表面２１ｂとは、段差を有して形成されている。裏面２１ｃを基準にした場合に、表面２１ａは、表面２１ｂよりも高い位置に配置されている。すなわち、裏面２１ｃと表面２１ａとの間の長さは、裏面２１ｃと表面２１ｂとの間の長さよりも大きい。
【００３１】
なお、光電変換層２１は、光エネルギを電気エネルギに変換することができる機能を有するものであれば特に限定されず用いられる。たとえば、少なくとも１つのｐｎ接合を有する半導体結晶層の積層体等が光電変換層として用いられる。
【００３２】
ｎ側電極２６は、光電変換層２１の表面２１ａに設けられている。ｐ側電極２７は、光電変換層２１の表面２１ｂに設けられている。表面２１ａおよび表面２１ｂを平面的に見た場合に、ｎ側電極２６は、光電変換層２１の一方の端部２１ｐに設けられ、光電変換層２１の他方の端部２１ｑに向けて櫛の歯状に延びている。ｐ側電極２７は、光電変換層２１の他方の端部２１ｑに設けられている。
【００３３】
金属薄膜３３は、光電変換層２１の裏面２１ｃに設けられている。金属薄膜３３は、たとえば、１００μｍ以下の厚みを有し、光電変換層２１から効率よく電流を取り出すために設けられている。金属薄膜３３とｐ側電極２７との間にはｐｎ接合が形成されていない。支持フィルム３４は、光電変換層２１とは反対側の金属薄膜３３の表面に設けられている。
【００３４】
インターコネクタ４１は、金属製の平板から形成されている。インターコネクタ４１は、たとえば、銀系の材質から形成されている。インターコネクタ４１は、ｎ側電極２６に接続されている。
【００３５】
なお、インターコネクタの材質としては、電気伝導性を有するものであれば特に限定されず、たとえば、銅などの金属が用いられてもよい。
【００３６】
複数の太陽電池セル１０は、図２中の矢印１０１に示す方向と、矢印１０１に直交する矢印１０２に示す方向とを含む平面内に配列されている。図１および図２中に示す範囲には、太陽電池アレイ１００を構成する複数の太陽電池セル１０として、太陽電池セル１０Ａ、太陽電池セル１０Ｂおよび太陽電池セル１０Ｃが示されている。太陽電池セル１０Ａは、太陽電池セル１０Ｂと隣り合って配置されている。太陽電池セル１０Ｃは、太陽電池セル１０Ａとは反対側で太陽電池セル１０Ｂと隣り合って配置されている。矢印１０２に示す方向において、太陽電池セル１０Ｂは、太陽電池セル１０Ａと太陽電池セル１０Ｃとの間に配置されている。隣接する太陽電池セル１０間で、光電変換層の端部２１ｐと端部２１ｑとが向かい合っている。
【００３７】
インターコネクタ４１は、複数の太陽電池セル１０を直列または並列に電気的に接続するための導電板であり、隣接する太陽電池セル１０のｐ側電極２７に接続されている。図１および図２中に示す範囲では、太陽電池セル１０Ｂのｎ側電極２６に設けられたインターコネクタ４１が、太陽電池セル１０Ａのｐ側電極２７に接続され、太陽電池セル１０Ｃのｎ側電極２６に設けられたインターコネクタ４１が、太陽電池セル１０Ｂのｐ側電極２７に接続されている。
【００３８】
図４は、図１中のインターコネクタを示す側面図である。図５は、図１中のインターコネクタを示す平面図である。図１から図５を参照して、インターコネクタ４１は、図２中の矢印１０１に示す方向と矢印１０２に示す方向とを含む平面に平行な方向に平板状に延在している。インターコネクタ４１は、たとえば、図１および図２中の矢印１０１に示す方向および矢印１０２に示す方向に直交する矢印１０３に示す方向において、１０μｍ以上５０μｍ以下の厚みを有する。
【００３９】
インターコネクタ４１は、ｐ側接続部４２およびｎ側接続部４３を有する。ｐ側接続部４２およびｎ側接続部４３は、それぞれ、ｐ側電極２７およびｎ側電極２６に接続されている。ｐ側接続部４２およびｎ側接続部４３は、インターコネクタ４１の両端に配置されている。
【００４０】
インターコネクタ４１は、折り返し部４６およびストレスリリーフ部４７をさらに有する。折り返し部４６は、インターコネクタ４１が平板状に延在する方向（矢印１０１に示す方向と矢印１０２に示す方向とを含む平面に平行な方向）に２回以上折り返されている。
【００４１】
本実施の形態では、折り返し部４６が、インターコネクタ４１が平板状に延在する方向に２回折り返されている。折り返し部４６は、インターコネクタ４１が折り返し位置５０と折り返し位置５１との２箇所で折り返されることによって形成されている。折り返し位置５０は、ｎ側接続部４３と折り返し位置５１との間に位置し、折り返し位置５１は、折り返し位置５０とｐ側接続部４２との間に位置する。折り返し部４６は、折り返し位置５０および折り返し位置５１の各位置において、折り返し前と折り返し後の延在方向が１８０°反転するように折り返されている。折り返し部４６は、折り返し位置５０および折り返し位置５１において１８０°屈曲されている。
【００４２】
折り返し部４６は、平板状に延在する方向に２回以上折り返されることによって、インターコネクタ４１を構成する平板がその平面方向に直交する方向（矢印１０３に示す方向）に複数層に積層された積層構造を有する。本実施の形態では、折り返し部４６によって、インターコネクタ４１を構成する平板の３層積層構造が形成されている。図４中に示すインターコネクタ４１の側面視において、折り返し部４６は、略Ｚ字の屈曲形状を有する。
【００４３】
光電変換層２１の表面２１ａおよび表面２１ｂを平面視した場合に、折り返し部４６は、ｎ側電極２６およびｐ側電極２７のいずれか一方としてのｐ側電極２７に重なる領域にのみ配置されている。折り返し部４６は、ｐ側電極２７の直上に配置されている。
【００４４】
折り返し部４６による積層構造領域では、インターコネクタ４１の総厚みが大きくなる。このような折り返し部４６による積層構造領域が、ｐ側電極２７の端部や太陽電池セル１０の端部などの段差が生じる部位に重なると、応力が集中し、太陽電池セル１０が割れる懸念がある。本実施の形態では、折り返し部４６をｐ側電極２７の直上に配置することによって、このような懸念を解消できる。
【００４５】
ストレスリリーフ部４７は、インターコネクタ４１が平板状に延在する方向（矢印１０１に示す方向と矢印１０２に示す方向とを含む平面に平行な方向）に伸縮可能なように形成されている。ストレスリリーフ部４７は、たとえば、インターコネクタ４１の厚み方向に貫通する複数のスリット部４８により形成されている。ストレスリリーフ部４７は、温度環境変化に起因する太陽電池セル１０間の変位や応力を吸収したり緩和したりする機能を発揮する。インターコネクタ４１に形成されるストレスリリーフ部の形状は、上記機能を発揮し得る範囲において特に限定されない。
【００４６】
ストレスリリーフ部４７は、互いに隣り合う太陽電池セル１０間の空間に配置されている。ストレスリリーフ部４７は、折り返し部４６とｎ側接続部４３との間に配置されている。なお、ストレスリリーフ部４７は、その機能上、折り返し部４６やｐ側接続部４２、ｎ側接続部４３に形成されることはない。
【００４７】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における太陽電池セルおよび太陽電池アレイの構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における太陽電池セル１０は、第１の極性としてのｎ型を有する第１表面としての表面２１ａと、第２の極性としてのｐ型を有し、表面２１ａと同じ方向を向く第２表面としての表面２１ｂとが形成される光電変換層２１と、表面２１ａに設けられる第１電極としてのｎ側電極２６と、表面２１ｂに設けられる第２電極としてのｐ側電極２７と、金属製の平板から形成され、ｎ側電極２６に接続される導電板としてのインターコネクタ４１とを備える。インターコネクタ４１は、その平面方向に伸縮可能に形成されたストレスリリーフ部４７と、その平面方向に２回以上折り返される折り返し部４６とを有する。
【００４８】
また、本実施の形態における太陽電池アレイ１００は、平面的に配置された複数の太陽電池セル１０を備える。太陽電池セル１０のインターコネクタ４１が、太陽電池セル１０に隣接する別の太陽電池セル１０のｐ側電極２７に接続されることによって、複数の太陽電池セル１０間が電気的に接続される。
【００４９】
続いて、図１中の太陽電池アレイ１００の製造方法について説明する。
図６から図８は、図１中の太陽電池アレイの製造方法の工程を示す断面図である。図６を参照して、インターコネクタ４１により、隣接する太陽電池セル１０間を接続することによって、太陽電池アレイ１００を製造する。具体的には、まず、図３中に示す複数の太陽電池セル１０を準備する。太陽電池セル１０のｎ側電極２６に設けられたインターコネクタ４１を、その太陽電池セル１０に隣接する太陽電池セル１０のｐ側電極２７に接続することによって、太陽電池アレイ１００を製造する。
【００５０】
次に、太陽電池アレイ１００を構成する複数の太陽電池セル１０を検査し、異常を有する太陽電池セルを特定する。本実施の形態では、図中に示す太陽電池セル１０Ａ〜１０Ｃのうち太陽電池セル１０Ｂに損傷もしくは劣化が見つかったとする。
【００５１】
次に、異常が見つかった太陽電池セル１０Ｂと、太陽電池セル１０Ｂに隣接する太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃとを接続するインターコネクタ４１の折り返し部４６を切断することによって、太陽電池アレイ１００から、太陽電池セル１０Ｂを取り外す。
【００５２】
太陽電池セル１０Ａと太陽電池セル１０Ｂとを接続するインターコネクタ４１をインターコネクタ４１Ｖといい、太陽電池セル１０Ｂと太陽電池セル１０Ｃとを接続するインターコネクタ４１をインターコネクタ４１Ｗという。本実施の形態では、インターコネクタ４１Ｖを折り返し位置５０で切断し、インターコネクタ４１Ｗを折り返し位置５０で切断することによって、太陽電池セル１０Ｂを太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃから分離する。
【００５３】
この際、太陽電池セル１０Ａには、図４および図５中のｐ側接続部４２を含むインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分５３が残り、太陽電池セル１０Ｂには、図４および図５中のｎ側接続部４３を含むインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分５２が残る。また、太陽電池セル１０Ｃには、図４および図５中のｎ側接続部４３を含むインターコネクタ４１Ｗのインターコネクタ部分５６が残り、太陽電池セル１０Ｂには、図４および図５中のｐ側接続部４２を含むインターコネクタ４１Ｗのインターコネクタ部分５５が残る。
【００５４】
図７を参照して、太陽電池セル１０Ｂと交換するための新たな太陽電池セル１０Ｄを準備する。太陽電池セル１０Ｄは、インターコネクタ４１Ｘを有する。インターコネクタ４１Ｘは、ｎ側電極２６に接続されている。インターコネクタ４１Ｘは、太陽電池セル１０Ｂに分離されたインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分５２に対応する形状を有する。
【００５５】
図８を参照して、太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃにそれぞれ残されたインターコネクタ部分５３およびインターコネクタ部分５６を介して、新たな太陽電池セル１０Ｄを太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃに接続することにより、太陽電池セル１０Ｄを太陽電池アレイ１００に組み込む。
【００５６】
本実施の形態では、太陽電池セル１０Ｄのインターコネクタ４１Ｘを、太陽電池セル１０Ａに残るインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分５３に接続し、太陽電池セル１０Ｃに残るインターコネクタ４１Ｗのインターコネクタ部分５６を、太陽電池セル１０Ｄのｐ側電極２７に接続する。
【００５７】
本実施の形態では、太陽電池セル１０が、インターコネクタ４１が平板状に延在する方向に２回以上折り返された折り返し部４６を有する。このため、太陽電池セル１０の交換時に折り返し部４６を多少伸ばすことによって、太陽電池セル１０の取り扱いの自由度が増す。このため、太陽電池セル１０の交換時の作業性を向上させることができる。また、交換作業がシンプルで太陽電池セル１０に過度な負荷がかからないため、太陽電池アレイ１００の信頼性や機能が低下することを防止できる。さらに、折り返し部４６を備えないインターコネクタと比較して、インターコネクタおよびセル間の接続部が占有する面積は変わらない。このため、太陽電池セル１０に設けられる電極の面積を拡張する必要がなく、太陽電池セル１０で発生する電流の低下を防ぐことができる。
【００５８】
なお、インターコネクタ４１と太陽電池セル１０との接続やインターコネクタ４１同士の接続には、たとえば、ハンダ付けやパラレルギャップ溶接などの手法が用いられる。
【００５９】
以上の工程により、異常がある太陽電池セル１０Ｂが新たな太陽電池セル１０Ｄと交換され、太陽電池アレイ１００が修復される。
【００６０】
このように構成された、この発明の実施の形態１における太陽電池セル、太陽電池アレイおよび太陽電池アレイの製造方法によれば、太陽電池アレイ１００の製造途中で太陽電池セル１０の交換を容易に実施することができる。また、その交換前後で太陽電池アレイ１００の信頼性や機能が低下することを防止できる。
【００６１】
（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２における太陽電池アレイを示す断面図である。図１０は、図９中の太陽電池アレイを示す平面図である。図１１は、図９中のインターコネクタを示す側面図である。図１２は、図９中のインターコネクタを示す平面図である。
【００６２】
本実施の形態における太陽電池アレイは、実施の形態１における太陽電池アレイ１００と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り返さない。
【００６３】
図９から図１２を参照して、本実施の形態における太陽電池アレイ２００は、実施の形態１における太陽電池アレイ１００と比較して、折り返し部４６が設けられる位置が異なる。本実施の形態では、光電変換層２１の表面２１ａおよび表面２１ｂを平面視した場合に、折り返し部４６が、太陽電池セル１０と重ならない領域にのみ配置されている。折り返し部４６は、互いに隣り合う太陽電池セル１０間の空間に配置されている。
【００６４】
本実施の形態では、折り返し部４６による積層構造領域と太陽電池セル１０とが重ならないため、折り返し部４６に起因して太陽電池セル１０に応力が集中することをより確実に回避できる。これにより、太陽電池アレイ２００の信頼性をさらに向上させることができる。
【００６５】
続いて、図９中の太陽電池アレイ２００の製造方法について説明する。
図１３から図１５は、図９中の太陽電池アレイの製造方法の工程を示す断面図である。図１３を参照して、インターコネクタ４１により、隣接する太陽電池セル１０間を接続することによって、太陽電池アレイ２００を製造する。次に、太陽電池アレイ２００を構成する複数の太陽電池セル１０を検査し、異常を有する太陽電池セルを特定する。本実施の形態では、図中に示す太陽電池セル１０Ａ〜１０Ｃのうち太陽電池セル１０Ｂに損傷もしくは劣化が見つかったとする。
【００６６】
次に、異常が見つかった太陽電池セル１０Ｂと、太陽電池セル１０Ｂに隣接する太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃとを接続するインターコネクタ４１の折り返し部４６を切断することによって、太陽電池アレイ２００から、太陽電池セル１０Ｂを取り外す。
【００６７】
太陽電池セル１０Ａと太陽電池セル１０Ｂとを接続するインターコネクタ４１をインターコネクタ４１Ｖといい、太陽電池セル１０Ｂと太陽電池セル１０Ｃとを接続するインターコネクタ４１をインターコネクタ４１Ｗという。本実施の形態では、インターコネクタ４１Ｖを折り返し位置５０で切断し、インターコネクタ４１Ｗを折り返し位置５１で切断することによって、太陽電池セル１０Ｂを太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃから分離する。
【００６８】
この際、太陽電池セル１０Ａには、図１１および図１２中のｐ側接続部４２を含むインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分６３が残り、太陽電池セル１０Ｂには、図１１および図１２中のｎ側接続部４３を含むインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分６２が残る。また、太陽電池セル１０Ｃには、図１１および図１２中のｎ側接続部４３を含むインターコネクタ４１Ｗのインターコネクタ部分６６が残り、太陽電池セル１０Ｂには、図１１および図１２中のｐ側接続部４２を含むインターコネクタ４１Ｗのインターコネクタ部分６５が残る。
【００６９】
図１４を参照して、太陽電池セル１０Ｂと交換するための新たな太陽電池セル１０Ｄを準備する。太陽電池セル１０Ｄは、インターコネクタ４１Ｘおよびインターコネクタ４１Ｙを有する。インターコネクタ４１Ｘは、ｎ側電極２６に接続されている。インターコネクタ４１Ｙは、ｐ側電極２７に接続されている。インターコネクタ４１Ｘは、太陽電池セル１０Ｂに分離されたインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分６２に対応する形状を有する。インターコネクタ４１Ｙは、太陽電池セル１０Ｂに分離されたインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分６５に対応する形状を有する。
【００７０】
図１５を参照して、太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃにそれぞれ残されたインターコネクタ部分６３およびインターコネクタ部分６６を介して、新たな太陽電池セル１０Ｄを太陽電池セル１０Ａおよび太陽電池セル１０Ｃに接続することにより、太陽電池セル１０Ｄを太陽電池アレイ２００に組み込む。
【００７１】
本実施の形態では、太陽電池セル１０Ｄのインターコネクタ４１Ｘを、太陽電池セル１０Ａに残るインターコネクタ４１Ｖのインターコネクタ部分６３に接続し、太陽電池セル１０Ｄのインターコネクタ４１Ｙと、太陽電池セル１０Ｃに残るインターコネクタ４１Ｗのインターコネクタ部分６６とを接続する。
【００７２】
なお、本実施の形態における太陽電池セル１０の交換手順において、インターコネクタ４１を切断する位置は、折り返し位置５０および折り返し位置５１のどちらか一方とは限らず、その両方を切断して太陽電池セル１０の交換作業を進めることもできる。
【００７３】
以上の工程により、異常がある太陽電池セル１０Ｂが新たな太陽電池セル１０Ｄと交換され、太陽電池アレイ２００が修復される。
【００７４】
このように構成された、この発明の実施の形態２における太陽電池セル、太陽電池アレイおよび太陽電池アレイの製造方法によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【００７５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１における太陽電池セルおよび太陽電池アレイの各種変形例について説明する。
【００７６】
図１６は、図１中の太陽電池アレイの第１変形例を示す断面図である。図１６を参照して、本変形例では、図１中の太陽電池アレイ１００に対して、接着層７１と、ガラス板としてのカバーガラス７２とがさらに設けられている。
【００７７】
接着層７１は、光電変換層２１の表面２１ａおよび表面２１ｂ上でｐ側電極２７およびｎ側電極２６を覆うように設けられている。接着層７１は、透明性の樹脂からなり、たとえば、シリコーン樹脂からなる。ｐ側電極２７およびｎ側電極２６がそれぞれ設けられた光電変換層２１の表面２１ａおよび表面２１ｂ上には、接着層７１を介してカバーガラス７２が設けられている。カバーガラス７２は、宇宙用太陽電池に使用される透明性のガラス材からなる。
【００７８】
カバーガラス７２は、複数の太陽電池セル１０間に渡って一体に設けられている。すなわち、カバーガラス７２は、１枚であり、太陽電池アレイを構成する全ての太陽電池セルに対して一体に接着されている。
【００７９】
図１７は、図１中の太陽電池アレイの第２変形例を示す断面図である。図１７を参照して、本変形例では、図１６中の太陽電池アレイと比較して、カバーガラス７２が設けられる形態が異なる。本変形例では、複数のカバーガラス７２が、複数の太陽電池セル１０にそれぞれ対応して設けられている。すなわち、カバーガラス７２が複数枚であり、太陽電池アレイを構成する複数の太陽電池セルの各々に対して１枚ずつ接着されている。
【００８０】
図１８は、図１中の太陽電池アレイの第３変形例を示す断面図である。図１８を参照して、本変形例では、図１中の太陽電池アレイ１００に対して、樹脂層３１と、樹脂フィルム３２とがさらに設けられている。
【００８１】
樹脂層３１は、透明性の樹脂からなり、たとえば、シリコーン樹脂からなる。樹脂層３１は、複数の太陽電池セル１０を一括に樹脂封止するように設けられている。樹脂フィルム３２は、表面２１ａおよび表面２１ｂと向かい合う位置と、その裏側の位置とで、樹脂層３１の表面に設けられている。樹脂フィルム３２は、樹脂層３１を接着剤として、太陽電池アレイの上下全面に設けられている。樹脂フィルム３２は、透明性の樹脂からなり、フレキシブル性を有するフィルム形状を有する。
【００８２】
図１９は、図１中の太陽電池セルに用いられるインターコネクタの変形例を示す側面図である。図１９を参照して、本変形例では、折り返し部４６が、折り返し位置５０および折り返し位置５１において１８０°湾曲されている。
【００８３】
なお、以上に説明した変形例における構造を、実施の形態２における太陽電池セルおよび太陽電池アレイに適用してもよい。
【００８４】
このように構成された、この発明の実施の形態３における太陽電池セルおよび太陽電池アレイによれば、実施の形態１に記載された効果を同様に奏することができる。
【００８５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
この発明は、たとえば、宇宙環境下で使用される、インターコネクタ付きの太陽電池セルや、そのような複数の太陽電池セルがモジュール化された太陽電池アレイに適用される。
【符号の説明】
【００８７】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  太陽電池セル、２１  光電変換層、２１ｐ，２１ｑ  端部、２１ａ，２１ｂ  表面、２１ｃ  裏面、２６  ｎ側電極、２７  ｐ側電極、３１  樹脂層、３２  樹脂フィルム、３３  金属薄膜、３４  支持フィルム、４１，４１Ｖ，４１Ｗ，４１Ｘ，４１Ｙ  インターコネクタ、４２  ｐ側接続部、４３  ｎ側接続部、４６  折り返し部、４７  ストレスリリーフ部、４８  スリット部、５０，５１  折り返し位置、５２，５３，５５，５６，６２，６３，６５，６６  インターコネクタ部分、７１  接着層、７２  カバーガラス、１００，２００  太陽電池アレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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